Ytriy skandiy va alyuminiy asosidagi granat. Sintetik granatalar
Tabiatda uchramaydigan bir necha turdagi sintezlangan toshlar mavjud. Ushbu kristallar qattiq jismlar fizikasi sohasidagi tadqiqotlar davomida tasodifan o'stirilgan. Ushbu kristallarning ba'zilari kesilganidan keyin zargarlik buyumlarida qo'llanila boshlandi.
Stronsiy titanat
Ulardan biri sintetik stronsiy titanat bo'lib, u Verneuil gorelkasida o'stiriladi. Stronsiy titanat SrTiO3 kimyoviy tarkibiga ega. Stronsiy titanat va mineral perovskit (CaTiO3) kub tuzilishi va kristall shaklida juda o'xshash. Stronsiy titanat izotrop, deyarli rangsiz, natriy nurida sinishi indeksi 2,410, dispersiyasi B dan G gacha bo'lgan oraliqda 0,19, solishtirma og'irligi 5,1 va qattiqligi 6. Stronsiy titanatning boshqa nomlari ham bor. yulduzcha, fabulit, diagem. Brilliant-kesilgan stronsiy titanat olmosga juda o'xshaydi, garchi uni qattiqligi yoki o'ziga xos og'irligi 3,52 bo'lsa ham osongina tanib olish mumkin va u ultrabinafsha nurda lyuminestsatsiya qilmaydi. Stronsiy titanatni olmosdan ajratish oson bo'lganligi sababli u zargarlik buyumlarida ishlatilmagan.
Lityum niobat
Tabiatda uchramaydigan, ammo sun'iy ravishda o'stirilishi mumkin bo'lgan yana bir modda litiy niobatdir. Natriy niobat Amerika zargarlik bozoriga Linobat nomi bilan kirdi. Lityum niobat asosan rangsiz o'stiriladi, lekin maxsus qo'shimchalar qo'shilsa, u qizildan binafsha ranggacha bo'lgan rangga ega bo'lishi mumkin. Litiy niobat kimyoviy tarkibi LiNbO3 ga ega. Kimyoviy xossalari bo'yicha u stronsiy titanatning xususiyatlariga juda yaqin. Ammo stronsiy titanatdan farqli o'laroq, sun'iy ravishda o'stirilgan bu modda izotrop emas, balki bir o'qli yoki boshqa trigonaldir. Litiy niobat natriy nurida oddiy nurning sindirish ko'rsatkichi 2,30 ga, noodatiy nurning sinishi ko'rsatkichi esa 2,21 ga teng. Lityum niobatning qattiqligi 5,5, solishtirma og'irligi 4,64, dispersiyasi B dan G gacha bo'lgan oraliqda 0,120 ga teng, bu olmos dispersiyasidan 3 baravar yuqori.
Fiziklar granatlarga juda o'xshash tuzilishga ega bo'lgan bir nechta moddalarni sintez qilishdi. Bunday minerallar tabiatda uchramaydi. Ushbu granataga o'xshash moddalar X3AL3O12 kimyoviy formulasiga ega. Bu moddalar Verneuil gorelkasida yoki Czochralski usuli yordamida yaratiladi, bunda urug 'sifatida eritma ustida to'xtatib qo'yilgan tabiiy mineral eritma yuzasiga tegguncha tushiriladi, keyin esa ko'tariladi va aylanadi. Shu sababli, kristall katta va silindrsimon shaklga ega bo'lib chiqadi. Bu jarayon, shuningdek, eritma chizish deb ataladi. Ushbu moddalarning eng ko'p terilganlari Yttrium Aluminium Garnet va Daimonair hisoblanadi. Odatda, Yttrium Aluminium Garnet va Daimonair rangsiz bo'ladi, lekin ularga maxsus nopoklik qo'shib, boshqa rang berilishi mumkin. Misol uchun, agar siz xrom qo'shsangiz, modda yashil rangga ega bo'ladi va demantoidga o'xshaydi. Sintetik moddani demantoiddan o'ziga xos og'irligi bilan ajrata olasiz, chunki moddaning o'ziga xos og'irligi 4,6 ga teng, demantoid esa kamroq.
YAG ning kimyoviy formulasi: : . Ushbu lazer to'rt darajali sxemada ishlaydi. Tuproq darajasi deb ataladigan birinchi daraja ionlar ega bo'lishi mumkin bo'lgan minimal energiya qiymatiga mos keladi.
Minimal energiyaga ega bo'lgan ionlar soni ko'pchilikni tashkil qiladi. Yuqori energiya darajasida joylashgan ionlar soni sezilarli darajada kichikroq va Boltsman muvozanat taqsimotiga bo'ysunadi. Neodimiy granatli lazerlarda quyi ish darajalari zaif joylashgan va shuning uchun nasos quvvatining asosiy qismi populyatsiya inversiyasini yaratishga () emas, balki bo'shliqdagi yo'qotishlarni bartaraf etishga va foydali chiqish nurlanishiga sarflanadi. Bunday holda, avlod paydo bo'lishi uchun 3-darajaga er sathida joylashgan ionlarning faqat kichik qismini o'tkazish kifoya. Bu ushbu turdagi lazerlarni uch darajali sxema bo'yicha ishlaydigan lazerlardan ajratib turadi. Ikkinchisida pastki ish darajasi asosiy daraja bo'lib, populyatsiya inversiyasini yaratish uchun () ionlarning kamida yarmini asosiy darajadan metastabil 2 darajaga o'tkazish va rezonator va rezonatordagi yo'qotishlarni hisobga olgan holda o'tkazish kerak. foydali radiatsiya, yarmidan ko'pi. Shuning uchun, uch darajali lazerlarda (masalan, ruby) nasos quvvati samarasiz iste'mol qilinadi va ularning samaradorligi sezilarli darajada past bo'ladi. N3>N2 bo'lgan muhitning holati energiya darajalarining populyatsiya inversiyasi deb ataladi. Neodimiy aralashmasi bilan itriy-alyuminiy granatasi yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi, yuqori qattiqligi va qoniqarli optik xususiyatlariga ega noyob materialdir. Sinxronlashtirilgan rejimda ishlab chiqarish uchun javob beradi. Yuqori lazer sathining uzoq umr ko'rish muddati (t = 0,23 ms) YAGni Q-switched rejimida ishlash uchun juda yaxshi bo'lishiga imkon beradi. YAG lazerlari ham uzluksiz, ham impulsli rejimlarda ishlashi mumkin. Ikkala holatda ham chiziqli lampalar odatda bitta ellipsli yoritgichli, chiroq va kristalning yaqin joylashuvi yoki ko'p ellipsli yoritgichli sxemalarda qo'llaniladi. Impulsli va uzluksiz rejimlarda ishlash uchun mos ravishda o'rta bosimli ksenon lampalar (500-1500 mmHg) va yuqori bosimli kripton lampalar (4-6 atm) ishlatiladi. Rod o'lchamlari odatda ruby lazer bilan bir xil. YAG lazerining chiqish parametrlari quyidagilardan iborat: doimiy multimod rejimida chiqish quvvati 200 Vt gacha; yuqori zarba takrorlash tezligi (50 Hz) bo'lgan impulsli lazerda o'rtacha chiqish quvvati taxminan 500 Vtni tashkil qiladi; Q-switched rejimida maksimal chiqish quvvati 50 MVtgacha; rejimni sinxronlashtirish rejimida impulsning davomiyligi 20 ps gacha. Impulsli va uzluksiz rejimda differentsial samaradorlik taxminan 1-3% ni tashkil qiladi.
24. Yarimo'tkazgichli lazerlar. Yarimo'tkazgichli lazerlarning ishlash printsipi, turlari. Spektral va avlod xususiyatlari.
Yarimo'tkazgichli lazerlar (SSL) 0,32-32 mikron to'lqin uzunligi oralig'ida nurlanish chiqaradi. Faol muhit sifatida yarimo'tkazgich kristallari ishlatiladi. Ular kristallardagi erkin oqim tashuvchilarni o'z ichiga olgan optik o'tishlardan foydalanadilar, ya'ni. davlatlarni elektron diapazonlarga jalb qilish.
Yarimo'tkazgichli lazerlar quyidagi xususiyatlarga ega:
Emissiya maydonining juda kichik o'lchami,
Juda yuqori samaradorlik (50-60%),
Kam quvvat.
Qattiq holatdagi va gazli yarim o'tkazgichli lazerlarga nisbatan ular quyidagilarga ega:
Kamroq muvofiqlik
Yo'nalish (1-6 °) va
Nurning monoxromatikligi (taxminan 5 nm).
Nasos usuliga ko'ra yarimo'tkazgichli lazerlar quyidagilarga bo'linadi:
In'ektsiya,
Elektr maydonida nasosning buzilishi bilan,
Tez elektronlar nuri bilan pompalanadi,
Optik ravishda pompalanadi
Yarimo'tkazgichli lazerlar, birinchi navbatda, impulsli rejimda va past haroratlarda ishlaydi, bu issiqlikni olib tashlashni ta'minlash zarurati, shuningdek, haroratning pasayishi bilan oqim zichligi pastroq bo'lgan lasing sodir bo'lishi bilan bog'liq. Eng ko'p qo'llaniladigan faol muhit - 0,84 mkm to'lqin uzunligi bilan nurlanish hosil qiluvchi p-n birikmasi bilan galliy arsenid va arsenid va galiy fosfidi qotishmasi. Pn birikmasi elektron in'ektsiyasi bilan qo'zg'atiladi.
Yarimo'tkazgichli lazerlar o'zlarining sifatlari, tuzilishi va ishlash tamoyillari bilan boshqa lazerlardan farq qiladi. Lazerli o'tish bilan bog'liq energiya darajalari butun kristall panjara bilan belgilanadi. Bu davlatlar diskret emas, balki ifodalovchi energiya zonalariga birlashtirilgan 
bir-biriga juda yaqin joylashgan energiya davlatlari guruhlari. Lazer uchun ikkita energiya diapazoni qiziqish uyg'otadi: valentlik va o'tkazuvchanlik.
Valentlik zonasi elektronlar bilan to'ldirilgan eng yuqori holatdir. O'tkazuvchanlik zonasi yuqorida yotadi va tarmoq oralig'i deb ataladigan energiya mintaqasi bilan ajralib turadi, unda elektron holatlar mavjud emas. Energiya so'rilganda elektronlar valentlik zonasidan o'tkazuvchanlik zonasiga o'tadi. Valentlik zonasida teshiklar qoladi. Xuddi shunday, elektron o'tkazuvchanlik zonasidan harakatlanishi va valentlik zonasidagi teshik bilan qayta birlashishi mumkin. Rekombinatsiya jarayonida energiyadagi farq nurlanish sifatida chiqariladi. Elektronlar n-tipi tomondan yuboriladi va ulanish hududida rekombinatsiya qilinadi. Natijada, oqim paydo bo'ladi. Bunday lazerlar inyeksion lazerlar deb ataladi. Oqimning o'tishi etarli miqdordagi teshiklar va elektronlarni yaratishi kerak, shunda ularning rekombinatsiyasi natijasida hosil bo'lgan nurlanish faol hududdan yorug'likning diffraktsiya chiqishi, yorug'likning o'tish chegarasida o'tishi va yutilish bilan bog'liq yo'qotishlardan oshib ketadi. o'tish hududida erkin tashuvchilar tomonidan yorug'likning. Shuning uchun lazerning ishlashi uchun zarur bo'lgan chegara oqim zichligi mavjud.
Yarimo'tkazgichli lazerlar kam nurlanish divergensiyasiga ega emas, chunki ularning nurlanishi kichik o'tish kengligi bilan cheklangan diafragma orqali chiqariladi. Tor o'tish zonasidagi diffraktsiya boshqa turdagi lazerlarga qaraganda kengroq burchakda nurlanish chiqishiga olib keladi. Shuning uchun, masalan, galliy arsenid lazerining nurlanishi, o'tishga parallel yo'nalishda bir necha darajaga teng, 0,5 darajadagi tarqalish burchagiga ega bo'lgan elliptik kesma nurlari shakliga ega va katta o'lchamlarga ega. o'tishga perpendikulyar yo'nalish.
Stronsiy titanat (fabulit)
Rutil bilan solishtirganda, bu sintetik tosh zargarlik buyumlarida olmos o'rniga ko'proq mos keladi. U butunlay rangsiz, optik jihatdan izotrop va olmosga o'xshash sindirish ko'rsatkichiga (2,41) ega. Fabulitning dispersiyasi (0,1 - 0,2) yuqoriroq, bu yorug'lik nurlarining tushish burchagi yoki yorug'lik o'zgarganda chiroyli o'yinni ta'minlaydi. Fabulitning qattiqligi 5,5 - 6,5 ni tashkil qiladi, shuning uchun uni sirg'a yoki marjonlarni yasash uchun ishlatish tavsiya etiladi, lekin u tezroq eskiradigan halqalarda emas.
Stronsiy titanatning sintezi M. A. Verneuilning mashhur usuli bo'yicha amalga oshiriladi.
O'sib chiqqandan so'ng, kristallar past haroratda kislorod oqimida tavlanishi kerak. Chet elda fabulitni sanoat ishlab chiqarish National Ice and Co. (AQSh) kompaniyasi tomonidan amalga oshiriladi. Fabulit SSSRda ishlab chiqarilmaydi.
Yttrium alyuminiy granatasi (YAG)
Yttrium alyuminiy oksidi (Y 3 A1 5 O 12) granat tuzilishiga ega va ko'pincha itriy alyuminiy granatasi - YAG yoki garnetit deb ataladi. YAG ko'pincha Czochralski usuli yordamida o'stiriladi, lekin yaxshi natijalar oqim bilan eritmadan kristallanish orqali ham olinadi. YAG sintezi shartlari korundni etishtirish shartlariga juda o'xshash.
Dastlab, yttrium alyuminiy granatasi faqat texnologiyada ishlatilgan; ba'zi lantanidlarni (xususan, neodimiy) qo'shib, lazer texnologiyasida ishlatiladigan kristallar yetishtirildi: bundan tashqari, YAG kristallari lazer texnologiyasi va radioelektronikada qo'llaniladigan ferrimagnit granatalar sintezida substrat bo'lib xizmat qiladi.
So'nggi yillarda YAG zargarlik buyumlarida keng qo'llanilmoqda. Lantanidlarning qo'shilishi tufayli tabiatda uchramaydigan turli rangdagi kristallarni olish mumkin bo'ldi - qizil, yashil, sariq, jigarrang va boshqalar. Chet elda YAG bir qator kompaniyalar tomonidan ishlab chiqariladi, eng mashhurlari Linda (AQSh) granatalari.
SSSRda YAG yo'nalishli kristallanish usuli yordamida ishlab chiqariladi, bu esa mukammal muntazam va sof kristalllarni etishtirish imkonini beradi.
Sun'iy granat yuqori haroratda chuqur vakuumda maxsus apparatlarda hosil bo'ladi. Zavod och, pushti, sariq va yashil granatalar ishlab chiqaradi. Sintez vaqti taxminan 4 kun. Har qanday rangdagi YAG kristallarini olishga qaratilgan tadqiqotlar olib borilmoqda - binafsha va limondan toza ko'k va lilakgacha.
Lityum niobat
Lityum niobat - LiNbO 3 - nisbatan yumshoq sintetik tosh (qattiqligi Mohs shkalasi bo'yicha taxminan 5,5). Bu, birinchi navbatda, lazer texnologiyasida foydalanishga imkon bergan optik xususiyatlari bilan qiziq. Uning sinishi indeksi 2,2 -2,3, dispersiyasi yuqori 0,12, bu toshning chiroyli o'ynashini ta'minlaydi.
Kristallar Czochralski usuli yordamida o'stiriladi. Eritmaga o'tish guruhi metallarining oksidlarini qo'shib, turli rangdagi kristallarni olish mumkin: xrom oksidi qo'shilganda - yashil, temir oksidi - qizil, kobalt oksidi - ko'k yoki ko'k. SSSRda litiy niobat sintez qilinmaydi.
Yttrium alyuminiy granatasi (YAG) UV va IR optikasida foydalanish uchun mos optik materialdir. YAG mahsulotlari optik elementlar sifatida 250-5000 nm gacha bo'lgan keng spektrli mintaqada ishlatilishi mumkin. YAG ning mexanik va kimyoviy xossalari safirga o'xshaydi, lekin YAG ikki sinuvchan emas va uni qayta ishlash sapfirnikiga qaraganda biroz sodda. YAG ning 2-3 mkm mintaqada assimilyatsiya chizig'i yo'q, bu erda ko'zoynak odatda suv molekulalarining kuchli bog'lanishi tufayli yuqori darajada so'riladi. Yuqori quvvati, sinish chegarasi, sinishi indeksi va issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli YAG yuqori haroratlarda va yuqori quvvatli lazerlarda qo'llanilishi mumkin.
Biz optika uchun yuqori sifatli kristallardan foydalanamiz, ular Czochralski usuli va mijozning xohishiga ko'ra gorizontal usulda o'stiriladi. Kompaniyamiz YAG lazerli polishing, yorug'lik yo'riqnomalari, prizmalar va nometalllarni ishlab chiqaradi.
|
Optik xususiyatlar |
|
| Etkazish hududi, mkm | 0,21 dan 5,3 gacha |
| Sinishi indeksi, 1,064 mkm | 1.82 |
| Ko'zguni yo'qotish, ikki sirt uchun % 1,064 mkm | 16.7% |
| Termooptik omil (dT), 633 nm | 7,3 * 10 -6 * K -1 |
|
Jismoniy xususiyatlar |
|
| Zichlik, g/sm3 (20°C) | 4.56 |
| Eruvchanlik | Suvda erimaydi |
| Material turi | Sintetik monokristal |
| Kristal tuzilishi | kub |
| Erish nuqtasi °C | 1940 |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi W * sm -1 * °K -1 | 0.14 |
| Chiziqli kengayishning harorat koeffitsienti 1/°C | 7,8 x 10 -6 |
| 0 °C da o'ziga xos issiqlik J / (kg * K). | 590 |
| Dielektrik doimiy | 11.7 |
| Young moduli (E), GPa | 300 |
| Elastiklik koeffitsientlari | C11 = 333 C12 = 111 C 44 = 115 |
| elastik chegara MPa | 280 |
| Mohs qattiqligi | ~8,5 |
Neodimiy bilan qo'shilgan itriy alyuminiy granatasi (Y 3 A 15 O 12: Nd 3+)
Ittrium alyuminiy granatasineodimiy qo'shilgan ( Y 3 A 15 O 12:Nd 3+) sanoat, tibbiyot va ilmiy maqsadlarda keng qoʻllaniladigan lazer kristalidir. Uning asosiy afzalliklari: past avlod chegarasi, yuqori samaradorlik, past yo'qotish 1,064 mkm, shuningdek, yuqori optik sifat, yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi va harorat o'zgarishiga qarshilik, barqaror kimyoviy va mexanik xususiyatlar, bu Nd: YAG ni barcha turdagi qattiq holatdagi lazerlarda qo'llash imkonini beradi.
| Xususiyatlari | |
| Kimyoviy formula | Nd 3+ :Y 3 Al 5 O 12 |
| Kristal tuzilishi | kub |
| Ligatura konsentratsiyasi, da.% | 0.5 - 1.2 |
| Panjara doimiysi, A | 12.01 |
| Zichlik g/sm3 | 4.56 |
| Erish nuqtasi, ° C | 1950 |
| Dielektrik doimiy | 11.7 |
| Mox qattiqligi | 8.5 |
| 7,8 x 10 -6 x °K -1 ,<111> 8,2 x 10 -6 x °K -1 ,<100> |
|
| Issiqlik o'tkazuvchanligi 25 ° C, W x sm -1 x °K -1 | 0.14 |
| 1064 nm da yo'qotish koeffitsienti, sm -1 | 0.003 |
| Sinishi indeksi, 1 mkm | 1.82 |
Nd: YAG lazer tayoqlarining spetsifikatsiyasi
| Material | Neodimiy bilan qo'shilgan itriyum alyuminiy granatasi |
| Qotishma darajasi | 0.5 - 2.3 % |
| Qotishma tarqalishi | +/- 0.1 % |
| Orientatsiya | <111> |
| Orientatsiya tolerantligi | +/-5º |
| Diametrga chidamlilik | +/- 0,05 mm |
| Uzunlik bardoshliligi | +/- 0,5 mm yoki kerak bo'lganda |
| Bir vaqtning o'zida | |
| Perpendikulyarlik | |
| To'lqin frontining buzilishi | Lambda/8 dyuym uchun 633 nm |
| Yassilik | 633 nm da Lambda/10 yoki mijoz talabiga binoan |
| Chizish nuqtalari | 10-5 MIL - 13830B |
| Yon sirt | Zımparalangan yoki silliqlangan |
| Yengil diafragma | 90% markaziy qism |
| Chamfers | <0.15 мм x 45º |
| Qoplamalar | AR qoplamasi R<0.2% с поверхности на1064 nm или по требованию заказчика |
Bundan tashqari, ARD-OPTIX ta'mirlash xizmatlarini taklif etadi
mijozning lazer elementlarini (qayta parlatish va qoplash).
Erbiy bilan qo'shilgan itriy alyuminiy granatasi (Er:Y 3 Al 5 O 12 yoki Er:YAG)
Erbiy bilan qo'shilgan itriyum alyuminiy granatasi ( Er:Y 3 Al 5 O 12 yoki Er:YAG) to'lqin uzunligida ishlatilganda keng afzalliklarga ega bo'lgan lazer kristalidir. 2,94 mk . Er: YAG yuqori optik sifatga ega, yuqori samaradorlikka ega, yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi, barqaror kimyoviy va mexanik xususiyatlar. Er:YAG keng maydonga pompalanadi 600 - 800 nm. Bu barcha xususiyatlarni yaratadi Er: YAG Tish va boshqa tibbiy lazerlar uchun ajoyib material.
| Asosiy xususiyatlar | |
| Kimyoviy formula | Er:Y 3 Al 5 O 12 |
| Kristal tuzilishi | kub |
| Qotishma konsentratsiyasi, da.% | 1 - 50% |
| Panjara doimiysi, A | 12.00 |
| Zichlik, g/sm3 | 5.35 |
| Erish nuqtasi, ºC | 1970 |
| Dielektrik doimiy | 11.7 |
| Mox qattiqligi | 8.5 |
| .Issiqlik kengayish koeffitsienti | 7,7 x 10-6 x ºK-1,<111>8,2 x 10-6 x ºK-1,<100> |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi 25ºC, W x sm-1 x ºK-1 | 0.12 |
| 1064 nm da yo'qotish koeffitsienti, sm-1 | 0.003 |
| Radiatsiya to'lqin uzunligi, nm | 2940 |
| Sinishi indeksi, 2940 nm | 1.79 |
Er: YAG lazer tayoqlarining spetsifikatsiyasi
| Material | Erbiy bilan qo'shilgan itriy alyuminiy granatasi |
| Qotishma darajasi | 1 - 50 % |
| Orientatsiya | <111> |
| Orientatsiya tolerantligi | +/-5º |
| Diametrga chidamlilik | +/- 0,05 mm |
| Uzunlik bardoshliligi | +/- 0,5 mm yoki mijozning talabiga binoan |
| Bir vaqtning o'zida | |
| Perpendikulyarlik | |
| To'lqin frontining buzilishi | Lambda/8 dyuym uchun 633 nm |
| Yassilik | 633nm da Lambda/10 yoki mijozning talabiga binoan |
| Chizish nuqtalari | 10-5 |
| Yon yuza | Zımparalangan yoki silliqlangan |
| Yengil diafragma | 90% |
| Chamfers | <0.15 mm x 45º |
| Qoplamalar | R bilan AR qoplamasi<0.25 % на 2940 нм или по требованию заказчика |
Bundan tashqari, ARD-OPTIX ta'mirlash xizmatlarini taklif etadi
mijozning lazer elementlarini (qayta parlatish va qoplash).
Ittrium alyuminiy granatasi iterbiy bilan qo'shilgan (Yb: Y 3 Al 5 O 12 yoki Yb:YAG)
İtterbiy qo'shilgan itriy alyuminiy granatasi (Yb: Y 3 Al 5 O 12 yoki Yb: YAG) istiqbolli lazerli faol materiallardan biri bo'lib, an'anaviylarga nisbatan diodli nasos uchun qulayroqdir. Nd granatalar. U 940 nm da pompalanganda 1,03 µ to‘lqin uzunligida hosil qilishi mumkin. Yb:YAG ning asosiy afzalliklari: keng assimilyatsiya diapazoni, yuqori samaradorlik va mukammal emissiya. Yb: YAG lazer materiallari metallni kesish va payvandlash uchun sanoat lazerlarida keng qo'llaniladi. Ushbu kristall elektronika, optika va lazer texnologiyalarida ham qo'llaniladi.
| Asosiy xususiyatlar | |
| Kimyoviy formula | Yb 3+ :Y 3 Al 5 O 12 |
| Kristal tuzilishi | kub |
| Doping konsentratsiyasi,% da | 5 - 30 % |
| Panjara doimiysi, A | 12.01 |
| Zichlik g/sm3 | 4.56 |
| Erish nuqtasi, ° C | 1970 |
| Mox qattiqligi | 8.5 |
| Issiqlik kengayish koeffitsienti | 7,8 x 10 -6 x °K -1 ,<111> |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi25 ° C, W x sm -1 x °K -1 | 0.14 |
| 1064 nm da yo'qotish koeffitsienti, sm -1 | 0.003 |
| Lasing to'lqin uzunligi, nm | 1030 |
| Sinishi indeksi, 1 mk | 1.82 |
Yb: YAG lazer tayoqlarining spetsifikatsiyasi
| Material | Ittrium alyuminiy granatasi iterbiy bilan qo'shilgan |
| Qotishma darajasi | 5 - 30 % |
| Orientatsiya | <100> |
| Orientatsiya tolerantligi | +/-5º |
| Diametrga chidamlilik | +/- 0,05 mm |
| Uzunlik bardoshliligi | +/- 0,5 mm yoki mijozning talabiga binoan |
| Parallellik | |
| Perpendikulyarlik | |
| To'lqin frontining buzilishi | Lambda/8 dyuym uchun 633 nm |
| Yassilik | 633 nm da Lambda/10 yoki mijozning talabiga binoan |
| Chizish nuqtalari | 10-5 |
| Yon sirt | Zımparalangan yoki silliqlangan |
| Yengil diafragma | 90% markaziy hudud |
| Chamfers | <0.15 мм x 45º |
| Qoplamalar | R bilan AR qoplamasi<0.25% с поверхности на требуемой длине волны |
Bundan tashqari, ARD-OPTIX ta'mirlash xizmatlarini taklif etadi
mijozning lazer elementlarini (qayta parlatish va qoplash).
Bugungi kunda eng ko'p qo'llaniladigan qattiq holat lazerlaridan biri bu lazer bo'lib, unda ittriy alyuminiy granatasi matritsa va ionlar faollashtiruvchi sifatida xizmat qiladi. Ushbu lazer uchun qabul qilingan belgi
Lazer nisbatan past qo'zg'alish chegarasi va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu esa yuqori impulslarni takrorlash tezligida, shuningdek, uzluksiz rejimda lazerni yaratishga imkon beradi. Lazer samaradorligi nisbatan yuqori; bir necha foizga etadi.
Granatdagi neodimiy ionining asosiy o'tishlari rasmda ko'rsatilgan. 1.16. Rasmda "energiya chiziqlari" sifatida tasvirlangan ma'lum atom zarralari o'rtasida o'tishlar sodir bo'ladi. Har bir "tarmoq" (har bir atama) granat kristalli panjarasining elektr maydonida ma'lum bir muddatning bo'linishi (Starkning bo'linishi) natijasida yuzaga keladigan nisbatan tor energiya darajalari guruhiga mos keladi.
Nasos jarayonida neodimiy ionlari atamaga mos keladigan asosiy holatdan uchta holat guruhiga o'tadi: A, B, C. Guruh B - atamalar va B guruhi - bu uchta holat guruhiga to'g'ri keladi granatdagi neodimiyning yutilish spektridagi uchta bandga to'g'ri keladi,
shaklda ko'rsatilgan. 1.17, a (mos ravishda A-, B- va C-bandlari). Rasmda aniq ko'rinadigan assimilyatsiya tasmalarining nozik tuzilishi Starkning terminlarni ajratish ta'sirini aks ettiradi.
Bu atama yuqori ishchi "daraja" dir. Neodimiy ionlari yoritiladi, bu "daraja" dan termiklarga mos keladigan darajalarga o'tadi. Energiyaning asosiy ulushi (60%) o'tishlarda ko'rsatiladi, 2-rasmdagi atamaga mos keladigan darajalarni ko'rib chiqish odatiy holdir. o'tishlar uchun granatdagi neodimiyning luminesans spektri taqdim etilgan. eng qizg'in chiziqlar 1,0615 va 1,0642 mkm. Jadvalda 1.1 turli o'tishlarni hisobga olgan holda 18 luminesans chizig'i uchun to'lqin uzunliklarini ko'rsatadi 114]; ma'lumotlar 300 K haroratda olingan lazerning soddalashtirilgan ko'rinishida to'rt darajali ish sxemasidan foydalanish mumkin; asosiy "daraja" - 4/9/2 atamasi, pastki ishchi "daraja" - atama yuqori ishchi "daraja" - qo'zg'alish "darajasi" atamasi - atamalar va Dipol yaqinlashuvida o'tishlar taqiqlanganligini (optik jihatdan taqiqlangan) unutmang. bunday o'tishlarda neodimiy ionining orbital kvant soni 3 ga o'zgaradi; shuning uchun -termlarga mos keladigan holatlar metastabildir.
